МНОГОЛЕТНЯЯ МЕРЗЛОТА

  • рубрика
  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том РОССИЯ. Москва, 2004, стр. 63-65

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: В. М. Котляков

МНОГОЛЕТНЯЯ МЕРЗЛОТА

Мно­го­лет­няя мерз­ло­та (крио­ли­то­зо­на) за­ни­ма­ет св. 60% пло­ща­ди РФ (см. кар­ту). По гео­гра­фи­че­ско­му по­ло­же­нию она де­лит­ся на суб­аэраль­ную, суб­гля­ци­аль­ную и шель­фо­вую.

Многолетнемёрзлые породы.

Суб­аэраль­ная крио­ли­то­зо­на – мак­си­маль­ная по пло­ща­ди – пред­став­ле­на с по­верх­но­сти мно­го­лет­не­мёрз­лы­ми по­ро­да­ми. В Ев­ро­пей­ской час­ти стра­ны она рас­про­стра­не­на толь­ко в тун­д­ре и ле­со­тун­д­ре; от Коль­ско­го п-ова её юж. гра­ни­ца идёт к устью р. Ме­зень и да­лее поч­ти по Се­вер­но­му по­ляр­но­му кру­гу до Ура­ла. В За­пад­ной Си­би­ри гра­ни­ца крио­ли­то­зо­ны име­ет ши­рот­ное по­ло­же­ние до р. Ени­сей; вбли­зи р. Под­ка­мен­ная Тун­гу­ска она рез­ко по­во­ра­чи­ва­ет на юг и про­хо­дит по пра­во­бе­ре­жью р. Ени­сей. К вос­то­ку от Ени­сея мерз­ло­та рас­про­стра­не­на на пре­об­ла­даю­щей час­ти тер­ри­то­рии, ис­клю­чая юг п-ова Кам­чат­ка, о. Са­ха­лин, При­мо­рье и не­ко­то­рые др. рай­оны. Мощ­но­сти мёрз­лых толщ из­ме­ня­ют­ся от 100–200 до 1500 м (Сред­няя Си­бирь).

Суб­гля­ци­аль­ная крио­ли­то­зо­на из­вест­на под лед­ни­ка­ми Зем­ли Фран­ца-Ио­си­фа, Но­вой Зем­ли, Се­вер­ной Зем­ли, где для неё ха­рак­тер­ны ано­маль­но ма­лые для вы­со­ких ши­рот мощ­но­сти и вы­со­кие тем­пе­ра­ту­ры, а так­же под лед­ни­ка­ми гор Се­ве­ро-Вос­то­ка Рос­сии и Ал­тая.

Шель­фо­вая крио­ли­то­зо­на рас­про­стра­не­на в арк­ти­че­ских мо­рях у бе­ре­гов Си­би­ри. Океа­ни­че­ская крио­ли­то­зо­на за­ни­ма­ет зна­чи­тель­ную часть Арк­ти­че­ско­го бас­сей­на, от­сут­ст­вуя в рай­онах влия­ния тё­п­ло­го Се­ве­ро-Ат­лан­ти­че­ско­го те­че­ния.

Се­зон­ное про­мер­за­ние по­род ох­ва­ты­ва­ет б. ч. ос­таль­ной тер­ри­то­рии Рос­сии. Ис­клю­че­ние со­став­ля­ет зо­на суб­тро­пи­ков, где оно про­яв­ля­ет­ся не еже­год­но, его глу­би­на не пре­вы­ша­ет неск. сан­ти­мет­ров. Глу­би­ны се­зон­но­го про­мер­за­ния умень­ша­ют­ся зо­наль­но при по­вы­ше­нии тем­пе­ра­тур по­род и уве­ли­чи­ва­ют­ся с воз­рас­та­ни­ем кон­ти­нен­таль­но­сти кли­ма­та с за­па­да на вос­ток. Наи­боль­ших зна­че­ний (до 4–8 м) се­зон­ное про­мер­за­ние дос­ти­га­ет в рай­онах с рез­ко кон­ти­нен­таль­ным хо­лод­ным кли­ма­том, с ма­ло­снеж­ны­ми су­ро­вы­ми зи­ма­ми (Цен­траль­ное и Юж­ное За­бай­ка­лье), в круп­но­об­ло­моч­ных грун­тах, об­ла­да­ющих низ­кой влаж­но­стью. Мощ­ность слоя се­зон­но­го про­мер­за­ния обу­слов­ли­ва­ет глу­би­ны за­ло­же­ния ком­му­ни­ка­ций, учи­ты­ва­ет­ся при оп­ре­де­ле­нии глу­би­ны за­ло­же­ния и кон­ст­рук­ции фун­да­мен­тов зда­ний.

Типы многолетней мерзлоты

Сплош­ная мерз­ло­та рас­про­стра­не­на в сев. час­ти Боль­ше­зе­мель­ской тун­д­ры, на По­ляр­ном Ура­ле, в тун­д­ре За­пад­ной Си­би­ри, в сев. час­ти Сред­не­си­бир­ско­го плос­ко­го­рья, на Тай­мыр­ском п-ове, ар­хи­пе­ла­ге Се­вер­ная Зем­ля, на Но­во­си­бир­ских о-вах, Яно-Ин­ди­гир­ской и Ко­лым­ской низ­мен­но­стях, в дель­те р. Ле­на, на Цен­траль­ноя­кут­ской рав­ни­не, При­лен­ском пла­то и в об­лас­тях Вер­хо­ян­ско­го, Чер­ско­го, Ко­лым­ско­го и Ана­дыр­ско­го хреб­тов, а так­же на Юка­гир­ском плос­ко­го­рье и Ана­дыр­ской рав­ни­не. Мощ­но­сти толщ мно­го­лет­не­мёрз­лых по­род из­ме­ня­ют­ся от 300 до 500 м и более­, в го­рах – до 1500 м; темп-ры – от –2 до –10 °C и ни­же.

Мерз­ло­та с ост­ро­ва­ми та­лых грун­тов (пре­ры­ви­стая, спо­ра­ди­че­ская) пре­об­лада­ет в Боль­ше­зе­мель­ской и Ма­ло­земель­ской тун­д­рах, на Сред­не­си­бир­ском плос­ко­го­рье ме­ж­ду ре­ка­ми Ниж­няя и Под­ка­мен­ная Тун­гу­ска, в юж. час­ти При­лен­ско­го пла­то, в За­бай­ка­лье. Мощ­но­сти мёрз­лых толщ ино­гда дос­ти­га­ют 250–300 м, но ча­ще ко­леб­лют­ся от 10–20 до 100–150 м, темп-ры – от 0 до –2 °C.

Ост­ров­ная мерз­ло­та раз­ви­та на Коль­ском п-ове, в Ка­ни­но-Пе­чор­ском р-не, в та­ёж­ной зо­не За­пад­ной Си­би­ри, в юж. час­ти Сред­не­си­бир­ско­го плос­ко­го­рья, на Даль­нем Вос­то­ке, вдоль по­бе­ре­жья Охот­ско­го м. и на п-ове Кам­чат­ка. Мощ­но­сти толщ от неск. мет­ров до неск. де­сят­ков мет­ров, темп-ры близ­ки к 0 °C. Ост­ров­ная мерз­ло­та ха­рак­тер­на так­же для гор­ных стран: Са­ян, Ура­ла и Кав­ка­за, где она встре­ча­ет­ся гл. обр. по пе­ри­фе­рии рай­онов совр. оле­де­не­ния.

Строение многолетнемёрзлых горных пород

Строе­ние мно­го­лет­не­мёрз­лых гор­ных по­род за­ви­сит от рас­пре­де­ле­ния в них ле­дя­ных вклю­че­ний. В кри­стал­ли­че­ских и ме­та­мор­фи­че­ских гор­ных по­ро­дах лёд встре­ча­ет­ся в ви­де жи­лок, за­пол­няю­щих тре­щи­ны, в пес­ках – в ви­де линз и мел­ких кри­стал­лов, в гли­нах, суг­лин­ках, су­пе­сях и тор­фе – в ви­де сло­ёв или сет­ки. Осо­бое ме­сто за­ни­ма­ют ре­шёт­ки ле­дя­ных жил, про­ни­каю­щие в по­ро­ду до глу­би­ны 20–50 м. Они ши­ро­ко рас­про­стра­не­ны в пре­де­лах Запад­но-Си­бир­ской, Се­ве­ро-Си­бир­ской, Яно-Ин­ди­гир­ской и Цен­траль­ноя­кут­ской рав­нин на рых­лых не­ли­ти­фи­ци­ро­ван­ных по­ро­дах. Про­мер­за­ние верх­них го­ри­зон­тов гор­ных по­род час­то при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию се­зон­ных и мно­го­лет­них буг­ров-гид­ро­лак­ко­ли­тов, со­дер­жа­щих ле­дя­ное яд­ро; они встре­ча­ют­ся ча­ще все­го в За­бай­ка­лье, на Тай­мы­ре, на се­ве­ре За­пад­ной Си­би­ри, где их на­зы­ва­ют бул­гун­ня­ха­ми. В гор­ных рай­онах в реч­ных до­ли­нах и на скло­нах обыч­ны на­ле­ди – по­кро­вы льда, об­ра­зую­щие­ся при за­мер­за­нии под­зем­ных вод, из­лив­ших­ся под на­по­ром, воз­ни­каю­щим при се­зон­ном про­мер­за­нии, а так­же при про­мер­за­нии вы­хо­дов ар­те­зи­ан­ских вод. Про­таи­ва­ние ле­дя­ных об­ра­зо­ва­ний, со­дер­жа­щих­ся в тол­щах гор­ных по­род, обыч­но при­во­дит к про­сад­кам, воз­ник­но­ве­нию во­ро­нок, ок­руглых впа­дин и т. п. форм рель­е­фа (тер­мо­карст), по­верх­но­ст­ных ополз­ней-сплы­вов, грун­то­вых по­то­ков (со­ли­флюк­ция).

Практическое значение изучения многолетней мерзлоты

При воз­ве­де­нии ин­же­нер­ных со­ору­же­ний, строи­тель­ст­ве же­лез­ных и шос­сей­ных до­рог, мос­тов, тру­бо­про­во­дов, гид­ро­тех­ни­че­ских объ­ек­тов не­об­хо­ди­мо учи­ты­вать воз­мож­ность пу­че­ния и про­са­док грун­тов, спол­за­ния от­таи­ваю­щих грун­тов на скло­нах, об­ра­зо­ва­ния на­ле­дей. В сель­ском хо­зяй­ст­ве мно­го­лет­няя мерз­ло­та в од­них слу­ча­ях ог­ра­ни­чи­ва­ет воз­мож­но­сти раз­ви­тия тех или иных куль­тур, в дру­гих – бла­го­при­ят­ст­ву­ет вы­ра­щи­ва­нию рас­те­ний в свя­зи с до­пол­ни­тель­ным ув­ла­же­ни­ем грун­тов при се­зон­ном от­таи­ва­нии дея­тель­но­го слоя. В мно­го­лет­не­мёрз­лых тол­щах об­на­ру­же­ны тер­мо­ди­на­ми­че­ски не­ус­той­чи­вые и по­это­му чрез­вы­чай­но чув­ст­ви­тель­ные к из­ме­не­ни­ям ус­ло­вий рав­но­ве­сия га­зо­вые гид­ра­ты, из­ме­не­ния ко­то­рых при­во­дят к не­кон­тро­ли­руе­мым вы­бро­сам га­за в ат­мо­сфе­ру, взры­вам, по­жа­рам, что уси­ли­ва­ет пар­ни­ко­вый эф­фект. В мёрз­лых по­ро­дах, льдах и пе­ре­ох­ла­ж­дён­ных во­дах от­кры­ты жиз­не­спо­соб­ные мик­ро­ор­га­низ­мы, ко­то­рые не­ред­ко во­вле­ка­ют­ся в со­вре­мен­ные био­гео­хи­ми­че­ские про­цес­сы при от­таи­ва­нии по­род.

Лит.: Ос­но­вы гео­крио­ло­гии (мерз­ло­то­ве­де­ния): В 2 ч. М., 1959; Гео­крио­ло­гия СССР: В 5 т. М., 1988–1989; Гео­крио­ло­ги­че­ские опас­но­сти. М., 2000.

Вернуться к началу